Question

金屬材料在生產、生活中應用廣泛．

（1）上海世博會中國館--“東方之冠”的主體結構為四根巨型鋼筋混凝土制成的核心筒．下列有關鋼的
說法正確的是

 

（填序號，下同）．
a．鋼是純鐵       b．鋼屬于金屬材料        c．鋼比生鐵的含碳量更高
（2）將27g鋁粉、56g鐵粉分別與同體積、同質量分數的稀硫酸充分反應，生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系如圖所示．下列敘述與曲線圖相符的是

 

．
a．①、②分別表示鐵粉、鋁粉與硫酸反應的情況
b．反應結束，鋁粉、鐵粉均完全反應，硫酸有剩余
c．反應結束，硫酸完全反應，鋁粉、鐵粉均有剩余
d．反應結束，硫酸、鐵粉均完全反應，鋁粉有剩余
（3）某固體粉末A由初中常見的四種單質組成，且不含K、Ca、Na．氣體B可燃，氣體G是人體新陳代謝的產物．
請根據圖回答問題．

固體A由

 

組成．反應①的化學方程式是

 

；反應②的化學方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據生鐵和鋼的組成與分類：鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，而生鐵含碳量為2%～4.3%；生鐵和鋼都屬于金屬材料；完成判斷對鋼的判斷；
（2）根據一定質量的鋁與鐵完全反應放出氫氣的質量及兩金屬的活動性，完成對問題的判斷．27g鋁粉完全反應可放出氫氣的質量=

3

27

×27g=3g，而56g鐵粉完全反應放出氫氣的質量=

2

56

×56g=2g；金屬鋁的活動性比鐵強，與酸反應放出氫氣的速率大于鐵；
（3）由氣體G是人體新陳代謝的產物可判斷該氣體為二氧化碳；由溶液C為淺綠色可判斷溶液C中含亞鐵離子；由固體D灼燒可生成二氧化碳可判斷D含單質碳；由溶液I呈藍色可判斷溶液中含銅離子；根據這些特殊現象，采取逆推的方法可判斷固體粉末A的組成；推斷中，還要注意反應①加入了過量的鋁粉這一特別條件．

解答：解：（1）a．鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，而不是純鐵；故a不正確；
b．金屬材料包括金屬單質和合金，鋼是鐵的合金，鋼屬于金屬材料；故b正確；
c．鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，而生鐵含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量比生鐵低；故c不正確；
（2）a．根據金屬鋁的活動性比鐵強，則在相同時間內金屬鋁與稀硫酸反應放出氫氣的速率大于鐵；結合圖示，可判斷曲線①表示鋁與硫酸的反應，曲線②表示鐵與硫酸的反應；故a不正確；
b．根據27g鋁粉完全反應可放出氫氣的質量=

3

27

×27g=3g，而56g鐵粉完全反應放出氫氣的質量=

2

56

×56g=2g；結合圖示可知反應結束后所得氫氣質量相等，因此可判斷反應結束后兩金屬粉末一定不會均完全反應；故b不正確；
c．若反應中稀硫酸質量不足完全反應而兩金屬都有剩余，則所得氫氣質量一定相等，這種情況與圖示所示結果一致，故c正確；
d．由于27g鋁粉完全反應可放出氫氣的質量大于56g鐵粉完全反應放出氫氣的質量，所以，當鐵粉與稀硫酸恰好完全反應時，因27g鋁粉完全反應需要更多的稀硫酸而出現稀硫酸不足鋁粉剩余，此時稀硫酸完全反應所產生氫氣的質量也會相等；此時所出現的情況與圖示結果一致，故d正確；
（3）根據固體A與適量稀鹽酸反應生成的混合溶液C呈淺綠色，可判斷溶液C中一定含FeCl₂及另外的溶質，而溶液C與過量鋁粉充分反應后所得溶液仍為混合溶液，可判斷溶液C中另外的溶質中所含金屬活動性比鋁強，結合題中說明可判斷該金屬為鎂；根據固體D灼燒可得到人體新陳代謝的產物G氣體二氧化碳，可判斷固體D中含有單質碳，再由黑色固體H能與稀硫酸反應生成藍色硫酸銅溶液I，可判斷固體D中含有銅；
綜合以上分析，可判斷固體A中含鐵、鎂、銅、碳；反應①為2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；反應②為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
故答案為：（1）b；（2）cd；（3）C、Cu、Fe、Mg；2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．

點評：解答本題時需要清醒地認識到，題中各小問題之間沒有任何思維關聯，因此不可攪在一起無謂添加思維難度．